Методика расчета гидрологических характеристик техногенно-нагруженных территорий

СТП ВНИИГ 210.01.НТ-05

Срок действия стандарта - 31 декабря 2010 г.

Санкт-Петербург

2005

Одобрено решением Ученого Совета

ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»,

протокол № 7 от 25.11.05.

«Методика расчета гидрологических характеристик техногенно-нагруженных территорий» разработана в ОАО «ВНИИГ им. В.Е. Веденеева» на основе обобщения модифицированных методов расчета гидрологических характеристик естественных ландшафтов и урбанизированных территорий и их адаптации к расчетам гидрологических характеристик сложных композиций стокоформирующих комплексов, свойственных техногенно-нагруженным территориям.

Методика позволяет получать гидрологические характеристики, необходимые для обоснования схем водообустройства, расчетов параметров водопроводящей и водорегулирующей сети, проведения водно-балансовых расчетов, расчетов качества стока, получения исходных данных для фильтрационных расчетов и др.

Методика используется для территорий, на которых рельеф, виды покрытий, в том числе растительный покров, экспозиции поверхностей, естественная и искусственная канализованность и др. сформированы под воздействием зачастую многовековой антропогенной деятельности и обладают одновременно как чертами природных ландшафтов, так и урбанизированных территорий.

Методика предназначена для широкого круга специалистов, использующих в практической деятельности аппарат расчета гидрологических характеристик применительно к техногенно-нагруженным территориям, студентов и аспирантов соответствующих специальностей, научных работников, проектировщиков, специалистов природоохранных предприятий, экологов, специалистов надзорных органов и органов исполнительной власти, участвующих в разработке и реализации комплексов мероприятий по водообустройству техногенно-нагруженных территорий и управлению качеством стока с этих территорий.

Рецензент - Заведующий отделом "Гидравлика сооружений и техводоснабжение", канд. техн. наук В.А. Прокофьев

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Назначение Методики 1.2. Область применения 1.3. Нормативные ссылки 1.4. Термины и определения 1.5. Принятые условные обозначения 2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 2.1. Исходные данные 2.1.1. Природно-климатические характеристики 2.1.2. Характеристики техногенно-нагруженной территории 2.2. Порядок выполнения расчетов 2.2.1. Установление границ техногенно-нагруженной территории 2.2.2. Анализ условий формирования и трансформации стока 2.2.3. Назначение перечня расчетных характеристик 2.2.4. Декомпозиция техногенно-нагруженной территории на стокоформирующие комплексы 2.2.5. Назначение расчетных створов 2.2.6. Расчеты характеристик поверхностного стока ТНТ 2.2.7. Требования к оформлению результатов расчетов 3. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГОДОВОГО СТОКА 3.1. Слой среднего многолетнего поверхностного стока 3.2. Годовой слой стока заданной обеспеченности 3.3. Слой полного (поверхностного и подземного) стока за год 3.3.1. Слой полного стока (средний многолетний) 3.3.2. Полный среднемноголетний сток заданной обеспеченности 3.3.3. Расчет испарения с рассматриваемой территории (среднемноголетнего или заданной обеспеченности). 3.3.4. Величина снегозапасов (запас воды в снежном покрове) 3.3.5. Объем годового стока (полного или поверхностного) 4. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВНУТРИГОДОВОГО СТОКА 4.1. Слой поверхностного стока за летне-осенний период года 4.2. Слой полного стока за отдельный месяц или выделенный внутри годовой период (средний многолетний и заданной обеспеченности) 5. МАКСИМАЛЬНЫЙ СТОК 5.1. Гидрологические характеристики весеннего половодья 5.1.1. Средний многолетний слой весеннего половодья 5.1.2. Слой поверхностного стока весеннего половодья 5.1.3. Объем весеннего половодья 5.1.4. Максимальный расход весеннего половодья вероятности превышения Р% 5.1.5. Время добегания максимального расхода воды весеннего половодья заданной обеспеченности до замыкающего створа 5.2. Максимальный расход дождевого паводка заданной обеспеченности в замыкающем створе 6. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Коэффициенты перехода от средних многолетних годовых величин осадков к осадкам различной обеспеченности ( KP) для территории Российской Федерации ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ГРАФИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНОГЕННО-НАГРУЖЕННОЙ ТЕРРИТОРИИ (На примере полигона промышленных токсичных отходов «Красный Бор») ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА ТЕРРИТОРИИ КВ. 57Ж (Бывшая Приморская свалка)

ПРЕДИСЛОВИЕ

«Методика расчета гидрологических характеристик техногенно-нагруженных территорий» предназначена для расчета гидрологических характеристик техногенно-нагруженных территорий (ТНТ) - территорий, подвергшихся существенному антропогенному воздействию, которое привело к значительным изменениям естественного ландшафта и, как правило, к негативному влиянию на элементы окружающей природной среды. Эти изменения, с одной стороны, придают естественным ландшафтам азональные черты, а с другой, делают их урбанизированными территориями со значительной долей площадей с искусственными покрытиями, сильно канализованными, с полностью или частично организованным поверхностным и подземным стоком.

Техногенно-нагруженные территории в целом не имеют ярко выраженных черт ни естественных ландшафтов (в том числе азональных), ни урбанизированных территорий, представляя их сложную мозаику, тем не менее, объединенную в систему конкретных водосборов. Это объединение обусловлено сложным сочетанием комплекса природных, административных, производственных, социальных и других факторов, под воздействием которых формируются границы водосборов, водоразделы и тальвеги, соотношение поверхностного, подземного, дренажного стоков и инфильтрационной составляющей стока, качество стока, а также определяется положение расчетных створов. Все эти факторы оказывают непосредственное влияние на условия формирования и трансформации поверхностного и подземного стоков.

С учетом изложенного понятно значение результатов расчета гидрологических характеристик таких территорий, от которых зависят параметры водопропускных и водорегулирующих сооружений, параметры очистных сооружений, размеры платежей за водопользование и сбросы, размеры платежей естественным монополистам - энергетикам и водоканалу и др.

До настоящего времени специализированная методика расчета гидрологических характеристик таких территорий, позволяющая учитывать указанные факторы, не разработана. При проектировании и эксплуатации систем водообустройства техногенно-нагруженных территорий в Российской Федерации расчеты гидрологических характеристик проводятся в соответствии с СНиП 2.04.03-85, СП 33-101-2003, рядом руководств, пособий и указаний, выпущенных Гидрометеоиздатом в 70 - 80-е годы, ведомственными методиками и другими документами, не учитывающими в достаточной мере многообразие специфических особенностей, присущих техногенно-нагруженным территориям.

В Методике предпринята попытка на основе обобщения ранее разработанных многочисленных аналитических и эмпирических модифицированных методов расчета гидрологических характеристик естественных ландшафтов и урбанизированных территорий адаптировать их к расчетам гидрологических характеристик сложных композиций стокоформирующих комплексов, свойственных техногенно-нагруженным территориям. Разработанная Методика позволяет, выделив в пределах определенной водосборной площади ряд типовых стокоформирующих комплексов и рассчитав для них гидрологические характеристики, получить обобщенные гидрологические характеристики для каждого заданного расчетного створа, а соответственно, и для определенной территории с площадью в пределах выделенных границ.

В Методике приведены примеры расчета некоторых техногенно-нагруженных территорий, с существенно отличающимися друг от друга параметрами, влияющими на гидрологические характеристики, содержится ряд справочных данных, достаточных для расчета большинства гидрологических характеристик для объектов, расположенных на территории Российской Федерации.

В результате расчетов по предложенной Методике можно получить:

гидрологические характеристики годового стока;

гидрологические характеристики внутригодового стока;

характеристики максимального стока.

Методика может быть использована для расчетов гидрологических характеристик промышленных площадок комплексного назначения, зон жилой застройки, мест временного и постоянного размещения отходов производства и потребления. Методика с 1995 г. апробирована на ряде объектов, обладающих всеми чертами техногенно-нагруженных территорий - полигонах промышленных токсичных отходов, площадках размещения радиоактивных отходов, полигонах твердых бытовых отходов, накопителях осадка сточных вод, золошлакоотвалах тепловых электростанций, хвостохранилищах и шламонакопителях, загрязненных токсичными веществами территориях, вовлекаемых во вторичный оборот, промплощадках энергетических объектов, объектах размещения сельскохозяйственных отходов и др. За время своего использования Методика была существенно усовершенствована и максимально приближена к пользователю.

В разработке Методики под руководством автора принимали участие к.т.н. Д.П. Самофалов (ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева) и инж. Т. Г. Маркелова (Государственный гидрологический институт). В апробации Методики на различных объектах участвовали сотрудники Лаборатории фильтрационных исследований им. академика Н.Н. Павловского отдела "Основания, грунтовые и подземные сооружения" ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева: кандидаты техн. наук С.Г. Гордиенко, И.А. Кветная, инженеры Е.В. Николайчук, С.Ю. Ладенко и др., которым автор выражает благодарность за советы и предложения при работе над Методикой. Автор также выражает благодарность Е.В. Герасимовой за помощь в редактировании рукописи и подготовке ее к изданию.

Методика предназначена для специалистов, занимающихся вопросами обоснования, проектирования и эксплуатации систем инженерно-экологического обустройства территорий, подвергающихся воздействию экологически опасных видов загрязнений, в том числе мест временного и постоянного размещения отходов производства и потребления.